15 ноября 1917 года Центральная рада назначила его Генеральным секретарём военных дел Украины. В этот же день Петлюра сообщил в Главный штаб Российской армии, в военные части и учреждения, что военная власть на Украине, за исключением фронта, перешла в его руки.

По приказу Петлюры с 1 декабря 1917 года украинизированные воинские части, находившиеся вне Украины (в Московском и Казанском военных округах), переподчинялись местным украинским военным советам, в Петрограде — Украинскому петроградскому военному штабу с целью возврата на Украину.

Стремясь не допустить дальнейшей большевизации войск и восстания на территории Украины, в ночь с 30 ноября на 1 декабря 1917 года по приказу Петлюры многие части русской армии, дислоцированные на Украине, были разоружены, а солдаты высланы в Россию.

В то же время Генеральный секретариат обратился к образовавшимся правительствам Молдавии, Крыма, Башкирии, Кавказа, Сибири, Юго-Восточному союзу казаков и другим с предложением сформировать, в противовес правительству Советской России, Общероссийское федеративное правительство.

Правительство Дона по договорённости с Петлюрой отправило на Украину украинские части и получило подкрепление для войск генерала А.М. Каледина, переправленное через территорию Украины. Это стало основной причиной написанного 3 декабря 1917 года и переданного в ночь на 4 декабря по телефону ленинского «Манифеста к украинскому народу с ультимативными требованиями к Украинской Раде» и военных действий советских войск против Украинской Народной Республики (УНР).

4 декабря 1917 года после получения манифеста СНК на съезде Советов РСКД Украины в Киеве Петлюра, не зачитывая его текста, заявил:

«…большевики готовят Украинской Народной Республике удар в спину, они сосредоточивают своё войско на Волыни, в Гомеле и Брянске, чтобы идти походом на Украину. Таким образом, украинское пр-во вынуждено принять меры для обороны и призвать на помощь армии Вольное казачество».

Одновременно Владимир Винниченко и Симон Петлюра обратились с воззванием «К войску украинскому (Юго-Западного и Румынского) фронта и тыла», в котором указывалось, что Генеральный секретариат предпринял меры по реорганизации армии на новых демократических принципах.

Политическое руководство Центральной рады подозревало высшее офицерство царской армии, предлагавшее свои услуги УНР в намерениях правого переворота. Петлюра расформировал и отправил на фронт 1-й Украинский корпус генерала Павла Скоропадского, к которому примкнули части Вольного казачества.

Приверженец антантовской ориентации, Симон Петлюра после решения Центральной рады включиться в мирные переговоры в Брест-Литовске и пригласить на Украину немецкие и австро-венгерские войска, а также из-за разногласий с главой правительства Винниченко 31 декабря 1917 года подал в отставку с поста военного министра.

Свой пост он оставил без особого сожаления. Он сохранил звание «Головного атамана» и хорошо заработал. В декабре 1917 года с ним встретился эмиссар Франции и вручил крупную сумму денег на формирование гайдамакских частей. Париж был заинтересован в том, чтобы Украина продолжила войну с Германией.

Отставной военный министр отправляется на Полтавщину, чтобы на французские деньги сформировать гайдамацкую часть. Там он вступает в контакт с местным атаманом Омельяном Волохом и в январе 1918 года к обоюдному удовлетворению объявляет его отряд «Гайдамацким Кошем Слободской Украины».

Кош состоял из двух куреней — красных и черных гайдамаков, конной атаманской сотни и артиллерийской батареи. Личный состав коша образовали добровольцы, преимущественно старшины и казаки киевских военных школ. В марте 1918 года Кош был расширен до Гайдамацкого пехотного полка (командндир — полковник Владимир Сикевич) и включен в состав Запорожского корпуса. В июне 1918 года полк переформирован в Гайдамацкую бригаду с пушечным дивизионом и конной сотней. Командовал бригадой атаман Омельян Волох.

С этим войском в январе 1918 года Петлюра по собственной инициативе приходит на выручку Центральной раде, когда на ее стороне — как военная сила — оставался только «Галицко-Волынский курень» Евген Коновальца — будущего лидера западноукраинских националистов.

Петлюровцы жестоко подавили восстание рабочих завода «Арсенал» — повешено и расстреляно более 1500 человек. Но спасти Центральную раду это не могло. Через два дня она бежала из Киева под напором наступающих частей Красной армии. Петлюровский «кош» прикрывал отступление Центральной рады до прифронтового местечка Сарны. Отсюда в обратном направлении Петлюра маршировал со своими гайдамаками впереди немецких оккупационных войск. Немецкое командование разрешило Петлюре первым войти в Киев и даже инсценировать на Софиевской площади парад своих гайдамаков. Так создавалась легенда о Петлюре — «освободителе Украины». Она найдет свое развитие на последующих этапах государственно-политической и военной карьеры С. Петлюры, не без участия заинтересованных лиц.

В апреле 1918 года Симон Петлюра был избран главой Киевского губернского земства и Всеукраинского союза земств. После разгона Центральной рады и прихода к власти Скоропадского новая администрация развернула гонения на демократические земства и самоуправления, начались аресты и карательные экспедиции против крестьянства, причастного к разгромам помещичьих имений. Возглавляемый Петлюрой Всеукраинский союз земств находился в открытой оппозиции к правительству Павла Скоропадского.

В мае 1918 года немецкому, австро-венгерскому и болгарскому послам в Украинской державе был направлен подписанный Петлюрой меморандум, в котором констатировались нарушения государственной властью демократических свобод, обращалось внимание на карательные акции против украинского крестьянства, аресты и притеснения политических и земских деятелей.

16 июня 1918 года Всеукраинский земский съезд принял документ, направленный Павлу Скоропадскому, в котором подчёркивалось, что «дальнейшее продолжение высшей властью политики антидемократической, антинациональной и антигосударственной грозит тяжёлыми последствиями и исключает всякую возможность сотрудничества народного самоуправления с данной властью».

Понятно, что терпение властей было не вечным. 27 июля 1918 года Симон Петлюра был арестован по подозрению в антиправительственном заговоре и участии в деятельности Украинского национального союза (УНС). В тюрьме он находился относительно недолго. 13 ноября 1918 года, после начала смены власти в Киеве, он вышел на свободу и на следующий день выехал в Белую Церковь, откуда руководил вооруженным восстанием против гетманского режима. Был избран членом Директории в Киеве (заочно) и возглавил армию УНР.

Симон Петлюра не упускал случая для саморекламы и самовосхваления. Где бы он ни появлялся со своим войском, там непременно организовывали парады и богослужения. Так, по случаю падения гетманщины в Киеве была построена торжественная арка и проведен помпезный парад; на протяжении двух недель после этого не прекращались оргии в виде так называемых обедов, вечеров, банкетов, на которых славили Петлюру — «освободителя» и его атаманов. Между тем город переведен на осадное положение. Запрещены какие бы то ни было собрания. Пресса взята под жесточайший контроль. Профессиональные и иные рабочие организации разогнаны, а их делопроизводство уничтожено. Карательные подразделения петлюровцев, преследуя большевиков, расстреливали свои жертвы без следствия и суда.